DE4223303A1

DE4223303A1 - Plasmaadressierte fluessigkristallanzeige und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE4223303A1
Application number: DE4223303A
Authority: DE
Inventors: Seung-Woo Lee; Ki-Duck Kwon
Original assignee: Samsung Electron Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1991-10-16
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1993-04-22
Also published as: JPH06342149A; KR930008914A; KR940006297B1; US5377029A; JP2552989B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige.

Zu Anzeigen gehören solche mit einer Leuchtstoffanzei geröhre, die einen langsamen Elektronenstrahl verwendet, eine eine Gasentladung verwendende Plasmaanzeige, eine Elek trolumineszenz-(EL-)Anzeige, die den Elektrolumineszenzef fekt ausnutzt, eine elektrooptische Flüssigkristallanzeige (LCD) sowie eine traditionelle Kathodenstrahlröhre, die einen schnellen Elektronenstrahl verwendet. Die verschiede nen Anzeigen sind entsprechend ihren jeweiligen Eigenschaf ten ihrer Aufgabe angepaßt, da sie unterschiedliche Funktio nen und Aufbauten haben. Der gemeinsame Zweck besteht darin, elektrische Bildsignale oder ein Datensignal sichtbar zu machen.

Eine Matrix-Anzeige, die sich aus einer Plasmaentla dungsvorrichtung und einer elektrooptischen Vorrichtung, die eine Art von LCD ist, zusammensetzt, wird in US 48 96 149 beschrieben. Diese Anzeige soll eine Zeile durch eine linea re Plasmaentladung adressieren, was in Fig. 4 gezeigt ist. Gemäß Fig. 4 ist die Anzeige so aufgebaut, daß ein Flüssig kristallverschluß 10, der aus einer Anzahl von parallel zueinander angeordneten streifenförmigen Datenelektroden 14 besteht, über einer Plasmaadressiereinheit 20 liegt, in welcher eine Anzahl von Einheitsabtastzeilen 21 unter rech ten Winkeln zu den streifenförmigen Datenelektroden 14 des Flüssigkristallverschlusses 10 liegen.

Gemäß Fig. 5 weist der Flüssigkristallverschluß 10 ein erstes und zweites transparentes Substrat 12 und 13 auf, zwischen welchen Flüssigkristall 16 eingefüllt ist. Auf der Innenseite des ersten Substrats 12 sind streifenförmige Datenelektroden 14 ausgebildet. Die Adressiereinheit 20 weist eine Anzahl von Rillen 24 auf, die Abtastzeilen 21 auf einem dritten Substrat 25 in rechtem Winkel zu den streifen förmigen Pixeln bilden. Beiderseits des Grundes einer jeden Rille 24 ist ein Paar von Elektroden 22 und 23 vorgesehen. Bei diesem Aufbau ist das dritte Substrat 25 an das untere Substrat 13 des Flüssigkristallverschlusses 10 geklebt, so daß die Rillen 24 einen geschlossenen Entladungsraum bilden, in welchen Entladungsgas eingefüllt ist.

Bei dem Flüssigkristallverschluß 10 wird, da ein Daten signal an eine ausgewählte Datenelektrode 14 angelegt wird, ein Potential zur Aktivierung des Flüssigkristalls längs einer ausgewählten Datenelektrode 14 ausgebildet. In der Plasmaadressiereinheit 20 wird entsprechend dem Ionisie rungszustand einer Entladungszeile als Folge der Plasmaent ladung einer sequentiell ausgewählten Plasmaabtastzeile 21 ein positives Potential zur Aktivierung des Flüssigkristalls 16 linear längs einer solchen Abtastzeile 21 auf dem mit dem Flüssigkristall in Berührung stehenden zweiten Substrat 13 ausgebildet. Dementsprechend wird eine Potentialdifferenz durch die ausgewählte Datenelektrode 14 des Flüssigkri stallverschlusses 10 und Abtastleitung 21 der Plasmaadres siereinheit 20 ausgebildet. Am Überkreuzungspunkt befindli cher Flüssigkristall wird durch die Potentialdifferenz an diesem aktiviert und ausgerichtet, was einen Lichtdurch gangsbereich ausbildet, durch welchen Licht des auf der Rückseite liegenden Hintergrundlichterzeugers durchgehen kann:

Anders ausgedrückt tritt bei der Plasmaadressiereinheit 20 bei Anlegen einer bestimmten Spannung an ein Paar von Elektroden 22 und 23 auf einer sequentiell ausgewählten Abtastzeile eine lineare Gleichspannungsentladung zwischen den parallelen Elektroden 22 und 23 auf. Infolgedessen wird ein linearer Ionisationsbereich längs der Abtastzeile 21 auf dem dünneren zweiten Substrat 13 ausgebildet. Wenn der li neare Ionisationsbereich auf dem zweiten Substrat 13 durch die lineare Entladung auf der mit dem Abtastsignal ausge wählten Abtastleitung 21 ausgebildet ist, wird ein Datensi gnal ausgewählt an eine Datenelektrode 14 des oberen Flüs sigkristallverschlusses 10 angelegt. Wenn der Flüssigkri stall dann durch die Potentialdifferenz am Überkreuzungs punkt der ausgewählten Datenelektrode 14 und der ausgewähl ten und entladenden Abtastleitung 21 aktiviert und lokal umorientiert wird, tritt Hintergrundlicht durch, wodurch ein Bildpunkt ausgebildet wird.

Obige Anzeige ist eine besondere Flachplattenanzeige, bei welcher sich der Flüssigkristall mittels der Pixelelek troden und Abtastzeilen selbst ausrichtet. Ihr Nachteil besteht in einer sehr aufwendigen Herstellung, da die Adres siereinheit als ihre aufbaumäßige Grundlage auf dem dritten Substrat 25 ausgebildete Rillen 24 mit am Boden der Rillen ausgebildeten Paaren von Elektroden 22 und 23 erfordert. Mit anderen Worten ist zur Ausbildung eine Rille 24 im dritten Substrat 25 ein komplizierter Ätzvorgang erforderlich. Dar überhinaus erfordert die Ausbildung eines Paares von Elek troden am Boden der Rille mehr als nur eine einfache Sieb drucktechnik, nämlich ein photolithographisches Verfahren mit Abscheidung eines Metalls. Ein solches Verfahren, mit dem eine Rille auf Glas und auf dieser eine Elektrode ausge bildet wird, ist sehr kompliziert, insbesondere für groß flächige Anzeigen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer plasma adressierten Flüssigkristallanzeige, die sich für großflä chige Anzeigen eignet und einfach herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine plasma adressierte Flüssigkristallanzeige gelöst, welche ein erstes und zweites Substrat, zwischen welchen Flüssigkristall ein gefüllt ist, eine Anzahl von streifenförmigen Datenelektro den, die auf der Innenseite des ersten Substrats ausgebildet sind, ein drittes Substrat, das der Außenseite des zweiten Substrats gegenüberliegt, eine Anzahl von Barrieren einer bestimmten Höhe, die zwischen dem zweiten und dritten Sub strat unter rechtem Winkel zu den Datenelektroden angeordnet sind, eine einzelne oder eine unterteilte erste Elektrode, die auf der gesamten Oberfläche des dritten Substrats ausge bildet ist, und eine Anzahl von zweiten Elektroden, die parallel zu den Barrieren über den zwischen den Barrieren freiliegenden ersten Elektroden unter elektrischer Isolie rung von den ersten Elektroden angeordnet sind, aufweist.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen LCD können die zweiten Elektroden unter Zwischenlegung eines streifenförmigen Isolators auf der ersten Elektrode ausge bildet sein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die zweiten Elektroden der ersten Elektrode gegenüberliegen, indem ein transparentes leitfähiges Material auf dem zweiten Substrat ausgebildet wird. Der Aufbau, bei welchem die zwei ten Elektroden auf der ersten Elektrode ausgebildet sind, bietet Vorteile hinsichtlich der Schaltwirksamkeit des Flüs sigkristalls, während der Aufbau, bei dem die zweiten Elek troden auf dem zweiten Substrat ausgebildet sind, hinsicht lich der Entladungswirksamkeit Vorteile bietet. Die erste Elektrode kann in einem Stück ausgebildet sein, das allen zweiten Elektroden entspricht bzw. zugeordnet ist.

Was das Material bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung anbelangt, so sind die ersten und zweiten Elektroden zweck mäßigerweise aus Metallpaste ausgebildet, was die Anwendung des Siebdruckverfahrens gestattet. Es ist wünschenswert, daß die zweiten Elektroden mit einer transparenten leitenden dünnen Schicht ausgebildet werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Auf diesen ist

Fig. 1 eine schematische perspektivische Explosions ansicht einer plasmaadressierten Flüssigkristallanzeige gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten plasmaadressierten Flüssigkristallanzeige,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungs form der Flüssigkristallanzeige gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine schematische perspektivische Explosions ansicht einer herkömmlichen plasmaadressierten Flüssigkri stallanzeige und

Fig. 5 eine vergrößerte Teil- und Schnittansicht der in Fig. 4 gezeigten Anzeige.

Gemäß Fig. 1 ist die Flüssigkristallanzeige in einen Flüssigkristallverschluß 100 und eine Plasmaadressiereinheit 200 unterteilt, auf deren Rückseite ein (nicht gezeigter) Hintergrundlichterzeuger angeordnet ist.

Transparente erste und dritte Substrate 120 und 250 sind in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet und sollen eine später noch zu erwähnende zwischen ihnen ange ordnete funktionale Schicht schützen. Eine Anzahl von strei fenförmigen transparenten Datenelektroden 140 sind parallel zueinander auf dem ersten Substrat 120 angeordnet. Eine Schicht 160 und ein zweites Substrat 130 sind aufeinander folgend in Berührung mit dem ersten Substrat vorgesehen. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind eine Anzahl von Barrieren 220 par allel zueinander zwischen dem zweiten und dritten Substrat 130 und 250 in rechtem Winkel zu den Datenelektroden 140 angeordnet. Eine erste Elektrode 210 ist über die gesamte innere Oberfläche des dritten Substrats 250 hinweg vorgese hen. Unter Zwischenlage eines Isolators 240 sind zweite Elektroden 230 jeweils auf der ersten Elektrode 210 zwischen Barrieren 220 angeordnet.

Bei obigem Aufbau tritt eine Gasentladung zwischen den zwischen Barrieren 220 angeordneten zweiten Elektroden 230 und der ersten Elektrode 210, die mit schmalen Streifen beiderseits der zweiten Elektrode freiliegt, auf. Da die freiliegenden Abschnitte der ersten Elektrode 210 und die zweiten Elektroden 230 in der gleichen Richtung verlaufen, wird eine Linien- bzw. Zeilenentladung oder Abtastentladung erzeugt.

Es kann, wie in Fig. 3 gezeigt, die erste Elektrode 210 in eine Anzahl von Segmenten unterteilt sein. Ein solches Segment der ersten Elektrode 210 entspricht mehreren zweiten Elektroden 230, daß die angelegte Spannung zwischen einem entsprechendem Segment der ersten Elektrode 210 und den ausgewählten zweiten Elektroden liegt.

Zur Verstärkung des sich durch den erfindungsgemäßen Aufbau ergebenden Effekts ist es wünschenswert, daß die Flüssigkristallschicht 160 aus polymerdispergiertem Flüssig kristall und nicht aus verflüssigtem Flüssigkristall gebil det ist. Der polymerdispergierte Flüssigkristall ist für die gegenständliche Flüssigkristallanzeige, die stark vom Sieb druckverfahren abhängt, geeigneter, da er rasch anspricht und einfach zu behandeln ist.

Das Ansteuerverfahren der erfindungsgemäßen LCD ist ähnlich dem herkömmlichen. Ein Datensignal wird auf die Datenelektrode des Flüssigkristallverschlusses eingegeben und eine bestimmte Spannung, d. h. ein Abtastsignal, an aus gewählte erste und zweite Elektroden der Plasmaadressier einheit angelegt. Dadurch wird eine Entladung erzeugt, die ein elektrisches Feld im Flüssigkristall in Richtung der Entladungszeile ausbildet. Der Flüssigkristall wird am Über kreuzungspunkt mit der Datenelektrode, auf die die Daten eingegeben werden, aktiviert und in eine Richtung ausgerich tet.

Wie oben im einzelnen beschrieben, ist die erfindungs gemäße Vorrichtung einfacher herzustellen, insofern als sie einer Herstellung mit dem wünschenswerteren gewöhnlichen Siebdruckverfahren zugänglich ist und nicht bei der Ausbil dung einer Abtastelektrode das übliche Dünnschichtmaterial erfordert, so daß sich größere Bildschirme herstellen las sen.

Claims

1. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige mit ersten und zweiten Substraten (120, 130), zwischen welchen Flüssigkristall eingefüllt ist,
einer Anzahl von auf der Innenseite des ersten Sub strats (120) ausgebildeten streifenförmigen Datenelektroden (140),
einem der Außenseite des zweiten Substrats (130) gegen überliegenden dritten Substrat (250),
einer Anzahl von zwischen dem zweiten und dritten Sub strat (130, 250) in rechtem Winkel zu den Datenelektroden (140) angeordneten Barrieren (220) bestimmter Höhe,
gekenn zeichnet durch
eine einzelne erste Elektrode (210), die über die ganze Oberfläche des dritten Substrats (250) hinweg ausgebildet ist, und
eine Anzahl von streifenförmigen zweiten Elektroden (230), die parallel zu den Barrieren (220) auf zwischen den Barrieren (220) freiliegenden Teilen der ersten Elektrode (210) elektrisch isoliert von diesen angeordnet sind.

2. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektroden (230) auf der ersten Elektrode (210) unter Zwischenlage eines streifenförmigen Isolators (240) ausgebildet sind.

3. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige nach An spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektroden (230) aus Metallpaste ausgebildet sind.

4. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige nach An spruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elek trode (210) aus Metallpaste ausgebildet ist.

5. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektroden (230) auf der dem dritten Substrat (250) gegenüberliegenden inneren Seite des zweiten Substrats (130) ausgebildet sind.

6. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige nach An spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektroden (230) aus transparentem Material hergestellt sind.

7. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige mit ersten und zweiten Substraten (120, 130), zwischen welchen Flüssigkristall eingefüllt ist,
einer Anzahl von auf der Innenseite des ersten Sub strats (120) ausgebildeten streifenförmigen Datenelektroden (140),
einem der Außenseite des zweiten Substrats (130) gegen überliegenden dritten Substrat (250),
einer Anzahl von zwischen dem zweiten und dritten Sub strat (130, 250) in rechtem Winkel zu den Datenelektroden (140) angeordneten Barrieren (220) bestimmter Höhe,
gekennzeichnet durch
eine durch mindestens zwei Segmente gebildete erste Elektrode (210), die über die ganze Oberfläche des dritten Substrats (250) hinweg ausgebildet sind, und
eine Anzahl von streifenförmigen zweiten Elektroden (230), die parallel zu den Barrieren (220) auf zwischen den Barrieren (220) freiliegenden Teilen der ersten Elektrode (210) elektrisch isoliert von diesen angeordnet sind.

8. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige nach An spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektroden (230) auf den ersten Elektroden (220) unter Zwischenlage eines streifenförmigen Isolators (240) ausgebildet sind.

9. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige nach An spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektroden aus Metallpaste ausgebildet sind.

10. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige nach An spruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente der ersten Elektrode (210) aus Metallpaste ausgebildet sind.

11. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige nach An spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektroden (230) auf der dem dritten Substrat (250) zugekehrten Innen seite des zweiten Substrats (130) ausgebildet sind.

12. Plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige nach An spruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Elektro den (230) aus transparentem Material ausgebildet sind.